Shape Estimation Using the Physical Properties of Light in Water

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K23354
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 1002:Human informatics, applied informatics and related fields
• Research Institution: National Institute of Informatics
• Principal Investigator: Asano Yuta 国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 助教 (70884675)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2023-03-31
• Keywords: 形状推定 / 水中 / 画像処理 / 分光

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a stereo matching algorithm that utilizes the absorption of near-infrared light by water as a feature, and an underwater depth estimation algorithm that utilizes the difference in wavelength of light refraction occurring at the water surface as a feature, to measure the depth of underwater environments. Additionally, by applying the characteristics of light absorption and scattering by moisture, we devised a depth estimation method for urban areas that utilizes the attenuation of near-infrared light generated in the air during bad weather conditions as a feature.

Free Research Field

コンピュータビジョン

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

海底の形状や海洋生物の3Dデータを取得する方法は、海中や水産資源を調査する上で最も重要な技術の一つであるが、従来の形状推定手法には仮定や制限が多数存在するため、水中環境に直接適用することは難しい。本研究では、水中で発生する光の物理現象を波長方向について解析し、光の吸収・屈折による影響自体を深度推定のための手掛かりとして扱うことで、従来とは全く異なる特徴を活用した深度推定手法を考案した。提案手法を産業的に応用することで、海中環境に特化した3Dデータ取得技術の発展が期待できる。